İzole nötr nedir ve nerede kullanılır?

Şu anda, izole bir nötr günlük hayatta bulmak zordur, dairelerde kablolama yaparsanız asla karşılaşmazsınız. Yüksek gerilim hatları aktif olarak ve bazı durumlarda 380V ağlarda kullanılır. İzole bir nötr ağın ne olduğu ve bu makalede basit sözcüklerle hangi özelliklere sahip olduğu hakkında daha fazla bilgi vereceğiz.

Bu ne

“İzole nötr” tanımı, Bölüm 1.7. PUEparagraf 1.7.6. ve GOST R 12.1.009-2009. İzole edilenin transformatör veya jeneratördeki nötr olduğu, topraklama cihazına hiç bağlanmadığı veya koruma, ölçüm ve sinyalleme cihazları yoluyla bağlandığı söylenir.

Nötr, "yıldız" şemasına göre açıldığında transformatörlerin veya jeneratörlerin sargılarının bağlandığı noktadır.

Elektrikçiler arasında, izole nötrün kısaltılmış adının olduğu konusunda bir yanlış kanı var. IT sistemi, madde 1.7.3'e göre sınıflandırılmıştır. Bu tamamen doğru değil. Aynı paragraf, TN-C / C-S / S, TT ve IT adlarının 1 kV'a kadar gerilime sahip ağlar ve elektrik tesisatları için kabul edildiğini söylüyor.

EIC'nin aynı bölüm 1.7'sinde madde 1.7.2 vardır. burada elektriksel güvenlik önlemleri ile ilgili olarak, elektrik tesisatlarının 1 kV'a ve 1 kV'a kadar yalıtımlı veya sağlam topraklanmış 4 türe ayrıldığı söylenir.

Bu nedenle, farklı voltaj sınıflarında böyle bir ağın güvenliği ve uygulamasında bazı farklılıklar vardır ve en azından yanlış bir nötr "IT sistemi" ile 10 kV hattı aramak yanlıştır. Şematik olarak - neredeyse aynı.

1 kV'a kadar ağlarda

Genel bilgiler

IT sistemi denilen 1000 V'a kadar gerilime sahip elektrik tesisatlarında nerede, nasıl ve hangi durumlarda yalıtılmış bir nötr kullandıklarını görelim. PUE bölümünde 1.7. Bölüm 1.7.3. Yukarıda verilene benzer bir tanım verilir, ancak biraz farklıdır. BT sistemlerindeki muhafazaların ve diğer iletken parçaların topraklanması gerektiğini söylüyor. Şemada nasıl göründüğünü düşünün.

IT ağındaki transformatörün nötr değeri toprağa bağlı olmadığından, basit bir şekilde, toprak ve faz kabloları arasında tehlikeli bir potansiyel farkımız yoktur. Ve yanlışlıkla IT sisteminde 1 canlı kabloya dokunmak güvenlidir. Nispeten düşük voltaj nedeniyle, burada kapasitif faz iletkenliği ihmal edilir.

İzole nötr olan ağlarda belirgin bir faz ve sıfır yoktur - her iki iletken eşittir.

İnsan vücudu boyunca akım şuna eşittir:

ben_h = 3U_f/ (3r_h+ z)

U_f - faz gerilimi; r_h - insan vücudunun direnci (1 kOhm kabul edilir); z, fazın toprağa göre toplam yalıtım direncidir (faz başına 100 kOhm veya daha fazla).

Bu durumda akım, TN'de olduğu gibi, zemine değil, kabloların yalıtımı yoluyla güç kaynağına geri döner.

Yalıtım direnci, faz başına 100 kOhm'dan fazla olduğu için, vücuttan geçen akım miliamper birimi olacaktır, bu da zarar vermeyecektir.

Bu sistemin bir diğer özelliği, kasaya gelen kaçak akımların ve toprağa kısa devre akımlarının düşük olacağıdır. Sonuç olarak, koruyucu otomasyon (röle veya devre kesiciler), topraklanmış nötr ağlarda alıştığımız şekilde çalışmaz. Ancak yalıtım direnci izleme sistemi çalışır.

Buna göre, üç fazlı bir hattın tek fazlı bir devresiyle, sistem çalışmaya devam edecektir. Bu durumda, kalan iki kablo üzerindeki voltaj toprağa göre artar. Bir kişi bir faz teline dokunursa, altına düşer hat gerilimi.

Bu tasarımla bağlantılı olarak, ışıklı topraklanmış bir şebekenin aksine, izole edilmiş nötr bir ağda iki tip voltaj yoktur, burada U fazları arasında_doğrusal (günlük yaşamda 380V) ve faz ile sıfır U arasında_faz (220). 380V voltajlı bir IT sistemi ile tek fazlı bir yükü ağa bağlamak için 380/220 tipinde aşağı inen transformatörleri kullanabilir ve iki faz arasındaki cihazları doğrusal bir voltaja bağlayabilirsiniz.

Uygulama kapsamı

Böyle bir çözümün nerede kullanıldığı hakkında konuşalım. Bu güç kaynağı sistemi, yerel güç şebekelerinde Sovyet döneminde elektriği konut binalarına aktarmak için kullanıldı. Özellikle topraklı bir nötr kullanıldığında, toprak arızaları nedeniyle yangın riskinin arttığı ahşap evlerin elektrifikasyonu için.

Elektrik güvenliği açısından, evlerin güç kaynağındaki izole edilmiş ve topraklanmış bir nötr arasındaki fark, iletkenlerden biri BT ağındaki topraklı iletken parçalara, örneğin duvar bağlantılarına veya su borularına temas ederse, ağın düşük kaçak akımlar nedeniyle çalışmaya devam edeceğidir.

Buna göre, ne sakinler ne de başka biri sorun hakkında bilgi sahibi olmayacak, biri tellerden ve boru hattından birine dokunana kadar biri şok olacak.

Topraklanmış nötrlü bir sistemde, en azından diferansiyel koruma çalışır ve "iyi" bir metal devre ile devre kesici açılır. Panel evlerin (Kruşçev denilen) büyük inşaatının başlamasıyla, terk ettiler ve 60-80'lerde TN-Cve 90'lı yılların sonlarında TN-C-S,, aşağıda belirtilen nedenlerle ilgili.

Şu anda, daha fazla güvenlik sağlamak veya normal hale getirmenin mümkün olup olmadığı her yerde yalıtılmış nötr kullanılmaktadır topraklama, yani:

• Denizde - anot koruması nedeniyle platform gövdesinin topraklama olarak kullanılmasının imkansız olduğu gemilerde, petrol ve gaz platformlarında ve akımın suya aktığı yerlerde yoğun bir şekilde paslanmaya ve çürümeye başlayacaktır.
• Madenlerde ve diğer maden sahalarında (380-660V voltajla).
• Metroda.
• Sabit vinçlerde vb. Aydınlatma ve kontrol devreleri hakkında.
• Ayrıca yerli benzinlerde, çıkış terminallerindeki gaz veya dizel jeneratörler izole bir nötrdür.

Sadece yukarıdaki şemada sunduğumuz formda değil, aynı zamanda portatif aydınlatma cihazlarına güç vermek için kullanılan düşürme ve izolasyon transformatörleri şeklinde de bulunabilir (50V veya 12V PTEEP'den fazla değil. 2.12.6.) Ve diğer ekipman veya kapalı ve nemli odalarda çalıştıkları aletler dahil olmak üzere aletler.

Özetlemek gerekirse

Neden 1 kV'a kadar yalıtılmış bir nötre ihtiyacımız olduğunu anladık, şimdi güç kaynağı sisteminin avantajlarını ve dezavantajlarını elektrikteki aptallar için yalıtılmış bir nötr ile listeleyeceğiz.

Kullanımın faydaları:

1. Büyük güvenlik.
2. Örneğin hastanelerde aydınlatma için kullanmanızı sağlayan daha fazla güvenilirlik.
3. Ekonomik faktör - izole nötrlü üç fazlı bir ağda, mümkün olan en az sayıda kablodan elektrik iletmek mümkündür - üçte.
4. Sistem tek fazlı toprak arızaları ile çalışmaya devam edecektir.

dezavantajları:

1. Toprak arızaları, güç kaynağı devam ettikçe kullanım riskini artırır.
2. Küçük kısa devre akımları.
3. Birincil arıza sırasında kıvılcım yok.

1000 V üzerindeki ağlarda

Şu anda, izole edilmiş nötr çoğunlukla orta voltaj sınıfı (1-35 kV) olan ağlarda kullanılır. 110 kV ve daha yüksek bir ağ için - sağlam topraklanmış. Şasiye kısa devre sırasında voltajın söylendiği gibi lineer hale gelmesi nedeniyle 110 kV iletim hattında faz voltajı (toprak ile faz iletkeni arasında) 63.5 kV'dir. Toprağa kısa devre ile bu özellikle önemlidir ve yalıtım malzemelerinin maliyetini azaltmaya izin verir.

Bu arada, 35 kV'a kadar daha yüksek bir gerilime sahip KTP'de, transformatörlerin birincil sargıları, böyle nötr olmayan bir üçgene bağlanır.

Düşük kısa devre akımları ve havai hatlarda tek fazlı kısa devre ile çalışma yeteneği - dağıtım şebekelerinde özellikle önemlidir ve kesintisiz güç kaynağı düzenlemenizi sağlar. Bu durumda, işte kalan fazlar arasındaki kaydırma açısı değişmeden kalır - 120 ° 'de.

Binlerce voltluk voltajlarda, fazların kapasitif iletkenliği ihmal edilemez. Bu nedenle, VLEP tellerine dokunmak insan hayatı için tehlikelidir. Normal modda, kaynağın fazlarındaki akımlar, zemine göre yüklerin ve kapasitif akımların toplamı ile belirlenirken, kapasitif akımların toplamı sıfırdır ve topraktaki akım geçmez.

Yeni başlayanlar için anlaşılabilir bir dilde ortaya çıkmak için bazı ayrıntıları atlarsak, o zaman toprağa kısa devre ile, hasarlı fazın toprağına göre voltaj sıfıra yaklaşır. Diğer iki fazın gerilimleri doğrusal değerlere yükseldiğinden, kapasitif akımları √3 (1.73) kat artar. Sonuç olarak, tek fazlı kısa devrenin kapasitif akımı normalden 3 kat daha yüksektir. Örneğin, 10 km uzunluğunda bir 10 kV yüksek voltaj iletim hattı için, kapasitif akım yaklaşık 0,3 A'dır. Bir faz bir arktan toprağa kısa devre yapıldığında, çeşitli fenomenlerin sonucu olarak 2-4U'ya kadar tehlikeli aşırı voltajlar meydana gelir._fyalıtımın bozulmasına ve fazlar arası kısa devre.

Oluşma olasılığını dışlamak yaylar ve olası sonuçları ortadan kaldırmak için, nötr bir ark bastırma reaktörü ile dünyaya bağlanır. Aynı zamanda, endüktansı, toprağa kısa devre yerine kapasitansa göre seçilir ve ayrıca röle korumasının çalışmasını sağlar.

Böylece, reaktör sayesinde:

1. Çok azalırım_ks.
2. Ark kararsız hale gelir ve hızla dışarı çıkar.
3. Arkın yok olmasından sonra voltajdaki artış yavaşlar, bunun sonucunda arkın ve anahtarlama akımının tekrar oluşma olasılığı azalır.
4. Ters dizinin akımları küçüktür, bu nedenle jeneratörün döner rotoru üzerindeki etkileri önemli bir etkiye sahip değildir.

İzole nötr ile yüksek gerilim şebekelerinin artılarını ve eksilerini listeliyoruz.

avantajları:

1. Bir süre acil modda çalışabilir (toprağa kısa devre ile)
2. Akım kapasitesinin küçük olması şartıyla, arıza yerlerinde önemsiz bir akım ortaya çıkar.

dezavantajları:

1. Karmaşık hata tespiti.
2. Hat gerilimi tesisatlarını izole etme ihtiyacı.
3. Devre uzun sürerse, bir kişi altına düşerse elektrik çarpmasıyla şok olabilir adım gerilimi.
4. 1 fazlı kısa devre ile normal çalışma sağlanmaz röle koruması. Arıza akımının değeri doğrudan dallanma devresine bağlıdır.
5. Ark aşırı gerilimlerine maruz kalmadan kaynaklanan yalıtım hatalarının birikmesi nedeniyle hizmet ömrü kısalır.
6. Hem kablolarda hem de elektrik motorlarında ve elektrik tesisatının diğer kısımlarında yalıtımın bozulması nedeniyle çeşitli yerlerde hasar meydana gelebilir.

Bu, izole nötr ağların çalışma prensibinin ve özelliklerinin gözden geçirilmesi sonucuna varır. Makaleyi tamamlamak veya deneyiminizi paylaşmak istiyorsanız - yorumlarda yazın, yayınlayacağız!

İlgili malzemeler:

• Kısa Devrenin Nedenleri
• Özel bir evde topraklama nasıl yapılır
• Topraklama ile topraklama arasındaki fark nedir